虚拟学习环境中智能角色控制与人机交互研究

发布时间：2021-01-21 21:40

　　随着虚拟现实的不断深入发展和客观应用的迫切需求,虚拟角色技术逐渐成为虚拟现实的研究热点。但凡需要模拟人的动作与感知等行为,都离不开虚拟角色的参与,因此虚拟角色技术至关重要。通过传统的人机交互方式,人们难以完全沉浸在虚拟环境之中,将体感交互技术引入到虚拟环境,不仅使人机交互变得自然,也增强了虚拟环境的真实感。本文结合虚拟现实技术、人机交互技术和传统教育方法,以构建虚拟学习环境人机交互系统为目标,对虚拟学习环境中的智能角色建模和人机交互技术进行研究,主要包括以下内容:1.提出了虚拟学习环境人机交互系统总体框架,在此基础上分析了虚拟现实系统的关键技术。构建了智能角色的三维模型和具有视觉感知、听觉感知、行为决策等功能的行为模型,并介绍了各个功能的实现过程和所用方法。研究了路径规划技术,采用栅格法对虚拟环境进行表示,并在虚拟学习环境中实现了基于A*算法的智能角色路径规划。2.研究了基于虚拟角色的人机交互和Kinect传感器的工作原理,通过Kinect获取人体的骨骼关节点信息,并将获取到的骨骼关节点与虚拟学习环境中虚拟角色的骨骼关节点进行绑定,实现了虚拟化身交互。通过计算骨骼关节点之间的距离和角度... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

用户控制虚拟化身进行虚拟装配

实技术的蓬勃发展也为人机交互提供了新的内容与方法。算机进行信息交换的过程，用户要想真正进入到虚拟环境，自然和谐的人机交互必不可少。人机交互技术经历了鼠感技术三次重大革命，其中体感技术被誉为第三代人机交互技术中最前沿的领域之一。2010 年微软公司发布了一款，体感技术由此掀开了新的篇章。Kinect 传感器帮助用户摆交互设备的束缚，使用户与设备之间不需要直接的物理接作和语音就可以实现与虚拟环境的自然交互[6]，大大降低了了更好的交互体验。图 1.2 是用户借助 Kinect 通过肢体动作

又可称之为虚拟环境，是近几年发展起来的一项高新技术，是机图形学、人工智能、人机交互等技术的集成，已经被广泛应用在教育、医疗事训练等领域。而虚拟学习环境正是虚拟现实在教育领域的应用，是虚拟现一个研究热点。.1 虚拟学习环境概述虚拟学习环境是将虚拟现实技术与传统的教育方法进行有机结合，通过计算构建一个逼真的，具有视、听、触、情等多种感知的虚拟学习环境，模拟真实教学情境，使学生完全沉浸其中，不仅可以全方位地浏览、观察虚拟学习环境能够从中获取到准确、丰富的信息与知识。图 2.1 展示了虚拟学习环境中的英习。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Kinect的体感交互机器人[J]. 胡星晨,李波,赵祎临,王鑫炜,桑海峰.  电子测量技术. 2017(08)
[2]虚拟现实在教育中的应用:优势与挑战[J]. 丁楠,汪亚珉.  现代教育技术. 2017(02)
[3]基于Kinect的实时360度虚拟试衣[J]. 张晓丽,姚俊峰,黄萍.  系统仿真学报. 2016(10)
[4]带眼球细节的情感虚拟人面部表情合成[J]. 曹宁哲,侯进,马文超.  计算机应用研究. 2016(12)
[5]基于UNITY交互式虚拟维修仿真系统的研究[J]. 赵洪利,胡周兵.  机械工程与自动化. 2016(02)
[6]基于KINECT的皮影动画数字化交互技术[J]. 王心瀚,朱艳秋,王楠楠,段晓东.  大连民族大学学报. 2016(01)
[7]虚拟现实技术应用优缺点分析[J]. 吕妍,刘大明.  美术大观. 2015(11)
[8]基于射线的虚拟手动态碰撞检测算法[J]. 朱希安,徐宇翔.  北京信息科技大学学报(自然科学版). 2015(02)
[9]面向自然交互的多通道人机对话系统[J]. 杨明浩,陶建华,李昊,巢林林.  计算机科学. 2014(10)
[10]基于Kinect的实时人体姿势识别[J]. 刘开余,夏斌.  电子设计工程. 2014(19)

博士论文
[1]虚拟环境中物体碰撞检测技术的研究[D]. 熊玉梅.上海大学 2011

硕士论文
[1]基于视觉感知模型的虚拟人路径规划研究[D]. 张凯.河北工业大学 2011
[2]虚拟人建模及游泳运动控制技术的研究[D]. 阳小涛.武汉理工大学 2009



本文编号：2991939